Question

10．實驗室現有一瓶久置的NaOH固體．稱取13.5g 的該固體樣品（假設雜質僅為Na₂CO₃）于錐形瓶中，然后向其中逐滴加入質量分數為19.9%的稀硫酸，恰好完全反應時，共消耗稀硫酸的質量為75g，此時錐形瓶中剩余物質的總質量為86.3g．
（1）求該樣品中Na₂CO₃的質量分數為多少？（寫出必要的計算過程，結果精確到0.1%）
（2）取兩份5g純凈的NaOH固體分別裝入兩支試管中（其中一支密封保存）．放置一段時間后，分別向其中滴加19.9%的稀硫酸，恰好完全反應時消耗硫酸的量相等（填“相等”、“不相等”或“無法確定”）．

Answer 1

分析 氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，反應前后的質量差即為反應生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳質量可以計算碳酸鈉質量，進一步可以計算該樣品中Na₂CO₃的質量分數．

解答 解：（1）設碳酸鈉質量為x，
反應生成二氧化碳質量為：13.5g+75g-86.3g=2.2g，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
106                                           44
x                                              2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$，
x=5.3g，
該樣品中Na₂CO₃的質量分數為：$\frac{5.3g}{13.5g}$×100%=39.3%，
答：該樣品中Na₂CO₃的質量分數為39.3%．
（2）氫氧化鈉和二氧化碳、稀硫酸、碳酸鈉和稀硫酸反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，由反應的化學方程式可知，恰好完全反應時消耗硫酸的量相等．
故填：相等．

點評 差量法在計算中的應用很廣泛，解答的關鍵是要分析出物質的質量差與要求的未知數之間的關系，再根據具體的數據求解．